車載Ethernetの利用拡大に向けた課題

Allion Labs 

 

車載Ethernet（Automotive Ethernet）とは？

車載Ethernetは、自動車内でEthernet技術を使用するネットワークを指します。その開発は、主に、自動運転、車両間通信、エンターテイメント システムなどの高度な車両機能をサポートするために、より多くのデータと接続性を求める自動車業界の需要の高まりによって推進されています。その高い帯域幅、低遅延、および拡張性などの数多くの利点により、車載Ethernetは複雑なシステムをサポートする理想的な選択肢となり、さまざまな車両サブシステム（センサー、カメラ、制御ユニットなど）が情報を効果的に共有できるようにします。

 

車載Ethernetの主要な技術

車載Ethernetは、以下の技術の統合を通じて、効率的な車載ネットワーク通信を実現しています。これにより、車載Ethernetは、急速に増加する車両データの需要に対応すると同時に、効率的な通信とシステムの信頼性を確保します：

Ethernet通信技術

Ethernet標準に基づき、車載Ethernetは高速イーサネット（High-Speed Ethernet）技術を使用して、高帯域幅と低遅延のデータ転送を実現しています。これには、1 Gbpsまたはそれ以上の速度のEthernet接続が含まれます。

Time-Sensitive Networking (TSN)

TSNは、イーサネット上でのリアルタイム通信を実現するための一連の標準です。これにより、データ転送の予測可能性と低遅延が確保されます。これは、自動運転や他のセキュリティに敏感なアプリケーションにとって特に重要です。

Audio Video Bridging (AVB)

AVBは、オーディオとビデオデータのリアルタイム転送をサポートするためのイーサネット標準です。自動車では、この技術をオーディオシステムやエンターテイメントシステムに使用し、高品質の音声とビデオの転送を確保します。

Power over Ethernet (PoE)

PoE技術により、イーサネットケーブルを介してデータと電力を同時に転送することができます。これにより、機器の接続と電源供給が簡素化され、ケーブルの複雑さが減少します。

Security Protocols

自動車環境でのセキュリティの課題に対処するために、車載Ethernetはセキュアブート、暗号化、および認証などのさまざまなセキュリティプロトコルとメカニズムを使用して、ネットワーク通信のセキュリティを確保しています。

 

車載Ethernetの5つの主な課題

しかし車載Ethernetが実装された製品で、いくつかの課題に直面しています。主な問題は以下の通りです：

1. リアルタイム性と信頼性の要求

自動車システムは、特に自動運転や安全関連のアプリケーションにおいて、リアルタイム性と信頼性に対する高い要求があります。したがって、車載Ethernetは、このような環境で効率的なデータ転送とタイムリーなシステム応答を実現する必要があり、これは明らかに困難な作業です。

2. 標準化と互換性

自動車業界にはさまざまな標準とプロトコルが存在し、異なる自動車メーカーやサプライヤーが異なる技術を使用する可能性があります。これにより、標準化と互換性の実現がより複雑になる可能性があります。統一された標準がないと、相互運用性の問題が発生する可能性があります。

3. セキュリティと防御

自動車ネットワークは、潜在的な攻撃から車両システムを保護し、セキュリティを強化する必要があります。車載Ethernetのセキュリティを強化する方法は、継続的な検討が必要な未解決の課題です。

4. コストと複雑性

高帯域幅、リアルタイム通信、およびセキュリティを実装するには、通常、より複雑なハードウェアとソフトウェア設計が必要です。これにより、自動車システムのコストが増加する可能性があります。したがって、自動車メーカーは、技術の性能と開発コストのバランスを取る必要があります。

5. ハードウェアとソフトウェアの更新管理

一般に、自動車のライフサイクルは比較的長いです。ソフトウェアとハードウェアの技術が絶えず進化する中で、車両のハードウェアとソフトウェアの更新を効果的に管理し、互換性と性能を確保することは、開発者にとって長期的な課題です。

 

車載Ethernetの物理層に向けた検証ソリューション

車載Ethernetの物理層の関連測定および検証要件を満たすために、アリオンは以下のような関連機器およびテストフィクスチャを提供できます。

 

車載Ethernetの物理層検証を通じて、アリオンはお客様が開発設計の段階でよくある「シグナルのジッターが大きすぎる」という問題を早期に発見するのを支援できます。ジッターが大きすぎると、信号の歪みが生じやすくなり、それが信号の伝送の正確性に影響を与える可能性があります。

 

Faster, Easier, Better　―　最も信頼できる車載関連検証コンサルタント

アリオンは長年にわたり、自動車産業のエコシステムにおけるユーザーシナリオシミュレーションテストと品質検証の分野に深く関わってきました。上記のソリューションに加えて、当社は関連する自動車製品の顧客のさまざまなニーズに対応し、より迅速かつ効率的に、同時により完全なワンストップの技術コンサルティングサービスを提供し、自動車メーカーがより優れたユーザーエクスペリエンスを構築するのを支援します。

 Faster　ー　より迅速に 

アリオンは、業界をリードする高周波・高速測定能力により、製品開発の各段階で各種評価・テストを実施し、製品開発のスピードの高速化に貢献します。

 Easier　ー　より簡単に 

アリオンはAI自動化ソリューションを通じて、すべてのテストが「定性的、定量的、再現性」を保証し、より効率的に製品の性能を向上できるよう支援します。

 Better　ー　より正確に 

アリオンは、30年以上にわたるテスト実績と経験があり、幅広い分野の専門家によるチームおよび充実したテスト環境と機器を備えるだけでなく、ユーザーシナリオにおける豊富なテスト経験をもとに、ユーザー体験の向上を支援し、関連するエコシステムの拡大に貢献いたします。

アリオンは主要な認証と規格の技術パイオニアとして、各協会と緊密な関係を築いています。自動車業界のお客様に対してデザイン、物理層、アプリケーションの各レベルから全面的なテストソリューションとコンサルティングを提供することができます。また、ベンツ、BMW、ボルボ、アウディ、トヨタ、フォード、日産、マツダなどの世界有数の大手自動車企業と多く協業してきた中で、従来とは異なる革新的な技術をもとに、自動車関連製品の開発をサポートし、お客様のニーズに応じたものに対応します。

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